Bài giảng Mô hình nghiệp vụ Hướng đối tượng cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về hướng đối tượng, ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML, biểu đồ ca sử dụng, biểu đồ tuần tự. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN KINH TẾ
Phần
2
• Phân tích hệ thống
Chương 3: Xác định yêu cầu hệ thống
Chương 4: Mô hình nghiệp vụ Hướng đối tượng
Trang 2Chương 4: Mô hình nghiệp vụ hệ thống Hướng đối tượng
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
2
Trang 31 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
– Khác với phương pháp hướng cấu trúc chỉ tập trung vào dữ liệu của hệ thống, phương
pháp hướng đối tượng tập trung vào cả hai khía cạnh của hệ thống là dữ liệu và hành động
Các đối tượng trong một hệ thống tương đối độc lập
– Phần mềm được xây dựng bằng cách kết hợp các đối tượng thông qua các mối quan hệ và tương tác giữa chúng
– Các đối tượng tương tác với nhau thông qua các thông điệp mà không sử dụng biến toàn cục
Công thức xây dựng chương trình trong phương pháp hướng đối tượng:
1 Giới thiệu
2 Các khái niệm cơ bản
3 Ưu điểm
Trang 41 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Đối tượng (object)
Định nghĩa
– Là khái niệm cho phép mô tả các sự vật, hiện tượng của thế giới thực trong hệ thống thông tin
– Mỗi đối tượng là tự thân trọn vẹn, chứa đựng các thành phần dữ liệu và các hành động có thể thực hiện trên các thành phần dữ liệu đó
– Đối tượng có thể là một thực thể hữu hình trực quan (ví dụ: con người, sự vật,…) hoặc một khái niệm, một sự kiện (ví dụ: phòng ban, hóa đơn…)
Một đối tượng được xác định theo 3 yếu tố:
– Trạng thái là tập hợp các thuộc tính của đối tượng tại một thời điểm và thường được thay đổi theo thời gian
– Hành vi thể hiện các chức năng hay cách thức hoạt động của đối tượng
– Định danh thể hiện sự tồn tại duy nhất của đối tượng
4
1 Giới thiệu
2 Các khái niệm cơ bản
3 Ưu điểm
Trang 51 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Đối tượng (object)
Ví dụ đối tượng Con người
1 Giới thiệu
2 Các khái niệm cơ bản
3 Ưu điểm
Trang 61 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Lớp (class)
Định nghĩa
– Lớp là mô tả của một nhóm đối tượng có chung các thuộc tính, hành vi và các mối quan hệ
– Đối tượng là thể hiện của một lớp và lớp là một định nghĩa trừu tượng của một đối tượng
Lớp được xác định theo 2 yếu tố sau:
– Định danh của đối tượng được cài đặt làm thuộc tính khóa của lớp
– Trạng thái của đối tượng được cài đặt làm các thuộc tính của lớp
– Hành vi của đối tượng được cài đặt làm các phương thức của lớp
6
1 Giới thiệu
2 Các khái niệm cơ bản
3 Ưu điểm
Trang 71 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 81 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Hỗ trợ sử dụng lại mã nguồn: Các đối tượng trong hệ thống hướng đối tượng hoạt
động tương đối độc lập và trọn vẹn nên hoàn toàn có thể sử dụng lại trong các hệ thống thông tin tương tự
– Các đối tượng này đã được thử nghiệm kỹ càng trong lần dùng trước đó, nên khi tái sử dụng có tác dụng giảm thiểu lỗi và giảm thiểu các khó khăn trong việc bảo trì, giúp tăng tốc độ thiết kế và phát triển phần mềm, giúp tạo ra các thế hệ phần mềm có khả năng thích ứng và bền chắc
Mô hình hóa trực quan: Phương pháp hướng đối tượng sử dụng các mô hình để mô
tả các vấn đề của hệ thống
– Mô hình hoá trực quan giúp chúng ta hiểu rõ vấn đề và giao tiếp được với tất cả các thành viên có liên quan đến dự án như khách hàng, chuyên gia lĩnh vực thuộc đề án, nhà phân tích, nhà thiết kế… từ đó có thể tổ chức và tạo nên các hệ thống phức tạp
Phù hợp với các hệ thống lớn: Phương pháp này hỗ trợ phân tích, thiết kế và quản lý
các hệ thống lớn với các hoạt động nghiệp vụ phức tạp bởi quá trình phân tích thiết
kế không phụ thuộc vào số biến dữ liệu hay số lượng thao tác cần thực hiện mà chỉ quan tâm đến các đối tượng tồn tại trong hệ thống đó
8
1 Giới thiệu
2 Các khái niệm cơ bản
3 Ưu điểm
Trang 91 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
– Các ngôn ngữ này đều có những ưu, nhược điểm riêng Bài toán đặt ra là sử dụng ngôn ngữ nào?
1 Sự ra đời của UML
2 Định nghĩa UML
3 Đặc điểm của UML
4 Các thành phần của UML
Trang 101 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Năm 1994 ba chuyên gia tiên phong trong lĩnh vực mô hình hoá hướng đối tượng quyết định ngồi lại cùng nhau để tích hợp những điểm mạnh trong mỗi phương pháp của họ:
– Grady Booch: Booch – Ivar Jacobson: OOSE
UML ra đời và được công nhận là
chuẩn chung năm 1997
Trang 111 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
UML cũng có thể được sử dụng làm công cụ giao tiếp giữa người dùng, nhà phân tích, nhà thiết kế và nhà phát triển phần mềm
1 Sự ra đời của UML
2 Định nghĩa UML
3 Đặc điểm của UML
4 Các thành phần của UML
Trang 121 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 131 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Mô hình hóa các đối tượng: mô tả các đối tượng của hệ thống gần với thế giới thực
theo các mối quan hệ tự nhiên giữa chúng
– Giúp cho người tiếp cận cảm thấy thuận tiện, dễ hiểu khi làm việc với hệ thống
1 Sự ra đời của UML
Trang 141 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Cung cấp cái nhìn thống nhất: UML sử dụng các ký hiệu hình học trực quan với các ý
nghĩa nhất định nên nó là công cụ hữu hiệu để giao tiếp giữa:
Trang 151 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 161 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 171 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Biểu đồ (diagram): là các hình vẽ mô tả trực quan mối quan hệ giữa các phần tử mô
hình hóa để minh họa một thành phần cụ thể hay một khía cạnh cụ thể của hệ thống
– UML có 9 loại biểu đồ khác nhau, được sử dụng để cung cấp tất cả các hướng nhìn của một hệ thống
9 Biểu đồ triển khai
1 Sự ra đời của UML
2 Định nghĩa UML
3 Đặc điểm của UML
4 Các thành phần của UML
Trang 181 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
– Biểu đồ tĩnh: Mô tả cấu trúc nội tại của một đối tượng và các mối quan hệ của chúng
Trang 191 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
– Biểu đồ động: Mô tả sự thay đổi của các đối tượng xảy ra qua nhiều giai đoạn khác nhau trong thời gian hệ thống hoạt động
• Nó đặc biệt quan trọng trong trường hợp giá trị của các đối tượng được thay đổi theo thời gian chạy
• Là yếu tố cần thiết để miêu tả ứng xử của một đối tượng khi đưa ra các yêu cầu hoặc thực thi các tác vụ
1 Sự ra đời của UML
2 Định nghĩa UML
3 Đặc điểm của UML
4 Các thành phần của UML
Trang 201 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 211 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 221 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Các mục đích chính của biểu đồ ca sử dụng gồm:
– Cung cấp một cái nhìn tổng thể về những gì hệ thống sẽ làm và ai sẽ dùng nó
– Đưa ra cơ sở để xác định giao tiếp người - máy đối với hệ thống
– Mô hình hoá các chuỗi hành động mà hệ thống sẽ thực hiện nhằm cung cấp một kết quả
có ý nghĩa cho một đối tượng nào đó
– Giúp khách hàng có thể hiểu được và có thể giao tiếp với hệ thống ở mức tổng thể
Trang 231 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 241 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
– Gửi thông điệp đến hệ thống,
– Nhận thông điệp xuất phát từ hệ thống
– Hoặc thay đổi các thông tin của hệ thống
Tác nhân được biểu diễn bằng một biểu tượng hình người, phía dưới có tên tác nhân:
Tác nhân trong một hệ thống có thể được chia thành hai loại : tác nhân chính và tác nhân phụ
– Tác nhân chính là tác nhân sử dụng những chức năng căn bản của hệ thống như Tạo hóa đơn nhập hàng…
– Tác nhân phụ là tác nhân sử dụng các chức năng phụ của hệ thống, như các chức năng bảo trì, quản trị ngân hàng dữ liệu, sao lưu hệ thống
– Cả hai loại tác nhân này đều được mô hình hóa để đảm bảo mô tả đầy đủ các chức năng của hệ thống
Trang 251 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Tác nhân:
Cách xác định tác nhân: Ta trả lời các câu hỏi sau:
– Ai sẽ sử dụng những chức năng của hệ thống để thực hiện những tác vụ hàng ngày của họ?
– Ai sẽ cần bảo trì, quản trị và đảm bảo cho hệ thống hoạt động?
– Hệ thống sẽ phải xử lý và làm việc với những trang thiết bị phần cứng nào?
– Hệ thống cần phải tương tác với các hệ thống khác nào?
– Ai hay cái gì quan tâm đến kết quả mà hệ thống sẽ tạo ra?
1 Ý nghĩa
2 Ký hiệu
3 Cách xây dựng
4 Mô tả kịch bản ca sử dụng
Trang 261 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
– Một ca sử dụng phải cung cấp một kết quả cụ thể cho một tác nhân
– Một ca sử dụng phải hoàn tất: một ca sử dụng khi được chia thành các ca sử dụng con sẽ không được coi là hoàn tất chừng nào mà các ca sử dụng con của nó vẫn chưa được thực hiện xong
Trang 271 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
– Tác nhân này thực hiện những chức năng nào của hệ thống? Hành động chính của họ là gì?
– Tác nhân có cần phải đọc, phải tạo, phải hủy bỏ, phải sửa chữa, hay là lưu trữ một loại thông tin nào
Trang 281 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Các mối quan hệ:
Các phần tử trong biểu đồ ca sử dụng được liên kết bởi 4 mối quan hệ:
– Giao tiếp (association)
Trang 291 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Các mối quan hệ: Giao tiếp (association)
Là mối quan hệ giữa tác nhân và ca sử dụng, có tác dụng chỉ ra những tác nhân nào tương tác
Trang 301 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Các mối quan hệ: Bao hàm (include)
Là mối quan hệ giữa ca sử dụng và ca sử dụng, cho phép một ca sử dụng sử dụng chức năng
của một ca sử dụng khác (ca sử dụng khác này được gọi là ca sử dụng được bao hàm)
– Điều này có nghĩa là để thực hiện một ca sử dụng thì nhất thiết phải sử dụng một ca sử dụng khác
Quan hệ bao hàm được ký hiệu bằng một đường mũi tên nét đứt trỏ về phía ca sử dụng được bao hàm, đi kèm nhãn <<include>>
Trang 311 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Các mối quan hệ: Mở rộng (extend)
Là mối quan hệ giữa ca sử dụng và ca sử dụng, cho phép định nghĩa một ca sử dụng mới (còn
gọi là ca sử dụng mở rộng) từ ca sử dụng cũ đã có cộng thêm các phần mới
Quan hệ mở rộng được ký hiệu bằng một đường mũi tên nét đứt trỏ về phía ca sử dụng gốc, đi kèm với nhãn <<extend>>
Trong quan hệ mở rộng, ca sử dụng gốc được dùng để mở rộng phải là một ca sử dụng hoàn chỉnh và ca sử dụng mở rộng không nhất thiết phải sử dụng toàn bộ các chức năng của ca sử dụng gốc
– Ví dụ: ca sử dụng Ký hợp đồng LĐ thời vụ sử dụng ca sử dụng Ký hợp đồng LĐ và bổ sung thêm một số chức năng riêng Do đó, ký hợp đồng LĐ thời vụ là ca sử dụng mở rộng của ký hợp đồng LĐ
1 Ý nghĩa
2 Ký hiệu
3 Cách xây dựng
4 Mô tả kịch bản ca sử dụng
Trang 321 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Các mối quan hệ: Tổng quát hóa (generalization)
Rút ra các đặc điểm chung của một nhóm tác nhân hoặc một nhóm ca sử dụng con để tạo thành một tác nhân hoặc ca sử dụng giản lược hơn gọi là đối tượng cha, nhằm:
– Tránh mô tả các đặc điểm chung nhiều lần
Trang 331 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Việc xây dựng biểu đồ ca sử dụng được thực hiện theo các bước sau:
– Xác định tất cả các tác nhân tham gia vào hệ thống
– Với mỗi tác nhân xác định tất cả các hoạt động của nó tương tác với hệ thống, đó chính là các ca sử dụng
– Định nghĩa mối quan hệ giữa tác nhân với các ca sử dụng và mối quan hệ giữa ca sử dụng với ca sử dụng
Kết hợp 3 yếu tố trên để tạo thành biểu đồ ca sử dụng Khi vẽ, ca sử dụng được đặt trong gói, tác nhân được đặt ngoài gói thể hiện sự tác động của tác nhân từ bên ngoài vào hệ thống
1 Ý nghĩa
2 Ký hiệu
3 Cách xây dựng
4 Mô tả kịch bản ca sử dụng
Trang 341 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Vẽ biểu đồ ca sử dụng trong Rational Rose
– Kích chuột phải tại Use Case View, chọn New, chọn Use Case Diagram
– Xuất hiện biểu đồ ca sử dụng mới có tên là NewDiagram, đặt lại tên cho biểu đồ rồi kích đúp vào tên biểu đồ, xuất hiện cửa sổ giao diện của biểu đồ ca sử dụng
– Đưa ký hiệu gói Package, tác nhân, ca sử dụng vào cửa sổ giao diện tại các vị trí thích hợp – Vẽ mối quan hệ giữa tác nhân với ca sử dụng và giữa ca sử dụng với ca sử dụng
Trang 351 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Ví dụ minh họa xây dựng biểu đồ ca sử dụng Hệ thống thẻ ATM:
Xét quy trình hoạt động của hệ thống thẻ ATM của ngân hàng ABC, ta thấy có các yêu cầu sau:
– Để có thể sử dụng các dịch vụ của hệ thống thẻ ATM, khách hàng phải đăng ký sử dụng dịch vụ tại ngân hàng ABC
– Khách hàng có thể gửi tiền, rút tiền ra hoặc kiểm tra lại số tiền trong tài khoản của mình qua máy rút tiền tự động ATM
– Khi thực hiện các giao dịch trên, khách hàng phải đăng nhập vào hệ thống và hệ thống phải kiểm tra mã pin rồi in kết quả các giao dịch cho khách hàng
– Trong trường hợp rút tiền, hệ thống phải kiểm tra số dư trong tài khoản và đưa ra các xử lý nếu khách hàng rút quá số tiền có trong tài khoản
1 Ý nghĩa
2 Ký hiệu
3 Cách xây dựng
4 Mô tả kịch bản ca sử dụng
Trang 361 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 371 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Ví dụ minh họa xây dựng biểu đồ ca sử dụng Hệ thống thẻ ATM:
Bước 3: Xác định mối quan hệ và vẽ biểu đồ ca sử dụng
1 Ý nghĩa
2 Ký hiệu
3 Cách xây dựng
4 Mô tả kịch bản ca sử dụng
Trang 381 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 391 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
Trang 401 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Ví dụ minh họa xây dựng biểu đồ ca sử dụng Nhận và thẩm định hồ sơ vay vốn mua ô tô:
Bước 3: Xác định mối quan hệ và vẽ biểu đồ ca sử dụng
Trang 411 Tổng quan về hướng đối tượng
2 Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất UML
3 Biểu đồ ca sử dụng
4 Biểu đồ tuần tự
Kịch bản ca sử dụng là lời đặc tả đơn giản và nhất quán về việc mô tả mối tương tác giữa tác nhân với các ca sử dụng
Nội dung kịch bản ca sử dụng tập trung vào ứng xử đối ngoại của hệ thống và phải chỉ
rõ các thông tin sau:
– Danh sách các tác nhân tương tác với ca sử dụng
– Ca sử dụng bắt đầu và kết thúc như thế nào?
– Ca sử dụng diễn ra theo các kịch bản nào?
– Sự kiện chính, sự kiện phụ, sự kiện đặc biệt của ca sử dụng là gì?
1 Ý nghĩa
2 Ký hiệu
3 Cách xây dựng
4 Mô tả kịch bản ca sử dụng